Kada se napuni litijum-jonska baterija, pozitivni atomi litijuma gube elektrone i oksidiraju u litijumove jone. Litijumovi joni putuju kroz elektrolit do negativne elektrode, ulaze u negativnu rešetku i dobijaju elektron koji se redukuje na atome litijuma. Prilikom pražnjenja, cijeli program je obrnut. Kako bi se spriječilo da kratki spojevi direktno dodiruju pozitivne i negativne krajeve baterije, dodan je membranski papir s mnogo sitnih rupica kako bi se spriječili kratki spojevi. Dobar membranski papir također može automatski zatvoriti finu rupu kada je temperatura baterije previsoka, tako da litijumovi ioni ne mogu proći, kako bi se rasipala vojna snaga, spriječila pojava opasnosti.
Prekomjerno punjenje litijumske baterije na napon veći od 4,2 V počinje da proizvodi neželjene efekte. Što je veći pritisak prekomjernog punjenja, to je veći rizik. Kada napon litijumske ćelije pređe 4,2 V, ostaje manje od polovine litijevih atoma u anodnom materijalu, a akumulatorska ćelija se često urušava, trajno smanjujući kapacitet baterije&# 39. Ako se naboj nastavi, slijedeći metali litija nakupit će se na površini negativnog materijala, jer je negativna ćelija već napunjena atomima litija. Ovi atomi litija izrastaju dendritične kristale s površine anode u smjeru iz kojeg dolaze litijevi joni. Ovi kristali litijumskog metala proći će kroz membranski papir, kratkim spojem anode i katode. Ponekad baterija eksplodira prije nego što se dogodi kratki spoj, jer će u procesu prekomjernog punjenja materijali poput elektrolita pucati da bi stvorili plin, što će uzrokovati napuhavanje i lomljenje kućišta baterije ili tlačnog ventila, što omogućava kisiku da uđe i reaguje s atomima litija nakupljenim na površina negativne elektrode, što rezultira eksplozijom.
Zbog toga je prilikom punjenja litijumske baterije potrebno postaviti gornju granicu napona kako bi se istodobno mogli uzeti u obzir trajanje, kapacitet i sigurnost baterije. Gornja granica optimalnog napona punjenja je 4,2 V. Takođe bi trebala postojati niža granica napona kada se litijumska ćelija prazni. Kada napon ćelije padne ispod 2,4 V, dio materijala počinje se raspadati. A budući da će se baterija samoprazniti, duži će napon biti niži, pa je najbolje ne prazniti 2,4 V da se zaustavi. Od 3,0 V do 2,4 V, litijumske baterije oslobađaju samo oko 3% svog kapaciteta. Stoga je 3.0V idealna tvornica litijumskih baterija za pražnjenje.
Pored ograničenja napona, ograničenje struje je neophodno i prilikom punjenja i pražnjenja. Kada je struja previsoka, litijumovi joni nemaju vremena ući u rešetku za skladištenje i akumulirat će se na površini materijala. Kada ovi joni steknu elektrone, oni stvaraju kristale atoma litijuma na površini materijala' što, poput prekomjernog punjenja, može biti opasno. U slučaju da se kućište baterije pokvari, eksplodirat će.
Stoga bi zaštita litijum-jonske baterije trebala sadržavati najmanje: gornju granicu napona punjenja, donju granicu napona pražnjenja i gornju granicu struje. Općenito litijumska baterija, pored jezgre litijumske baterije, bit će i komad zaštitne ploče, ovaj komad zaštitne ploče treba pružiti ove tri zaštite. Međutim, ove tri zaštitne ploče očito nisu dovoljne, svjetski incidenti s eksplozijom litijumskih baterija&# 39 i dalje su česti. Da bi se osigurala sigurnost sistema baterija, uzrok eksplozije baterije mora se pažljivije analizirati.
